JP3474302B2 - 光ビーム偏向走査装置 - Google Patents
光ビーム偏向走査装置Info
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- JP3474302B2 JP3474302B2 JP06069795A JP6069795A JP3474302B2 JP 3474302 B2 JP3474302 B2 JP 3474302B2 JP 06069795 A JP06069795 A JP 06069795A JP 6069795 A JP6069795 A JP 6069795A JP 3474302 B2 JP3474302 B2 JP 3474302B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、音響光学変調素子を複
数種の周波数からなる駆動信号により駆動し、得られた
回折光としての複数本の光ビームにより被走査体を走査
する光ビーム偏向走査装置に関する。
数種の周波数からなる駆動信号により駆動し、得られた
回折光としての複数本の光ビームにより被走査体を走査
する光ビーム偏向走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、レーザプリンタ等の画像記録
装置では、画像情報に応じて変調された光ビームを高速
偏向するミラーによって偏向し被走査体上に導くこと
で、画像の記録を行っている。
装置では、画像情報に応じて変調された光ビームを高速
偏向するミラーによって偏向し被走査体上に導くこと
で、画像の記録を行っている。
【０００３】ここで、中間調の画像を網点で表現しよう
とする場合のように、多数のドットで画像を構成する場
合、１本の光ビームのみで画像を記録しようとすると、
記録に相当の時間を要してしまう。そこで、この難点を
解決するため、画像情報に応じて夫々変調された複数本
の光ビームを被走査体上に同時に導くことで、記録速度
を向上させるようにしたマルチビーム走査装置が知られ
ている（特公平５−２７０８６号公報参照）。
とする場合のように、多数のドットで画像を構成する場
合、１本の光ビームのみで画像を記録しようとすると、
記録に相当の時間を要してしまう。そこで、この難点を
解決するため、画像情報に応じて夫々変調された複数本
の光ビームを被走査体上に同時に導くことで、記録速度
を向上させるようにしたマルチビーム走査装置が知られ
ている（特公平５−２７０８６号公報参照）。
【０００４】前記装置では、光ビームを変調する手段と
して、図６に示す音響光学変調素子ＡＯＭを用いてい
る。前記音響光学変調素子ＡＯＭは、所定の周波数から
なる駆動信号を圧電材料で形成されたトランスジューサ
２に供給し、超音波媒質である結晶体４に前記各周波数
に応じた超音波を発生させ、この超音波による前記結晶
体４の媒質密度変動を回折格子として利用したものであ
る。この場合、前記結晶体４は、入射した光ビームＬを
駆動信号の複数の周波数ｆ1 、ｆ2 、…に応じた異なる
回折角度の１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 、…に変換して出力す
る。そして、これらの複数の１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 、…
を被走査体上に同時に導くことにより、所望の画像の記
録が行われる。
して、図６に示す音響光学変調素子ＡＯＭを用いてい
る。前記音響光学変調素子ＡＯＭは、所定の周波数から
なる駆動信号を圧電材料で形成されたトランスジューサ
２に供給し、超音波媒質である結晶体４に前記各周波数
に応じた超音波を発生させ、この超音波による前記結晶
体４の媒質密度変動を回折格子として利用したものであ
る。この場合、前記結晶体４は、入射した光ビームＬを
駆動信号の複数の周波数ｆ1 、ｆ2 、…に応じた異なる
回折角度の１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 、…に変換して出力す
る。そして、これらの複数の１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 、…
を被走査体上に同時に導くことにより、所望の画像の記
録が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記装置の
原理を利用し、記録される画像の解像度を向上させるた
め、前記複数の１次回折光により被走査体上に形成され
る走査線のピッチを狭く設定しようとすると、近接した
１次回折光の間で干渉（ヘテロダイン干渉）が生じ、こ
の干渉によって光強度が周期的に変動するという問題が
生じている。例えば、周波数がｆ1 およびｆ2 からなる
駆動信号を音響光学変調素子ＡＯＭに供給した場合、図
７Ａ〜図７Ｃに示すように、光ビームの光強度は、前記
周波数ｆ1およびｆ2 の差が小さくなるに従い、すなわ
ち、被走査体上における１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 の間隔が
狭くなるに従い、その周期ｔb （ｔb ＝１／｜ｆ1 −ｆ
2 ｜）が長くなり、且つ、光強度（振幅）ｄP の変動が
大きくなる。そして、このような干渉を有する１次回折
光Ｌ1 、Ｌ2 を用いて線状の画像を形成すると、図８に
示すように、Ｐd ＝ｖ×ｔb （ｖ：被走査体状の光ビー
ムの走査速度）のピッチＰd でむらが生じる画像が形成
されることになる。なお、記録する画像が網点画像の場
合には、この網点の周期と前記光強度の変動周期との間
でさらに干渉が生じ、画像の周期的なむらがさらに増大
してしまうという不具合が生じる。
原理を利用し、記録される画像の解像度を向上させるた
め、前記複数の１次回折光により被走査体上に形成され
る走査線のピッチを狭く設定しようとすると、近接した
１次回折光の間で干渉（ヘテロダイン干渉）が生じ、こ
の干渉によって光強度が周期的に変動するという問題が
生じている。例えば、周波数がｆ1 およびｆ2 からなる
駆動信号を音響光学変調素子ＡＯＭに供給した場合、図
７Ａ〜図７Ｃに示すように、光ビームの光強度は、前記
周波数ｆ1およびｆ2 の差が小さくなるに従い、すなわ
ち、被走査体上における１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 の間隔が
狭くなるに従い、その周期ｔb （ｔb ＝１／｜ｆ1 −ｆ
2 ｜）が長くなり、且つ、光強度（振幅）ｄP の変動が
大きくなる。そして、このような干渉を有する１次回折
光Ｌ1 、Ｌ2 を用いて線状の画像を形成すると、図８に
示すように、Ｐd ＝ｖ×ｔb （ｖ：被走査体状の光ビー
ムの走査速度）のピッチＰd でむらが生じる画像が形成
されることになる。なお、記録する画像が網点画像の場
合には、この網点の周期と前記光強度の変動周期との間
でさらに干渉が生じ、画像の周期的なむらがさらに増大
してしまうという不具合が生じる。
【０００６】そこで、このような問題に対する対策とし
て、１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 、…の回折角度の間隔を大き
く設定することで、被走査体上での光ビームによる相互
干渉を減らす一方、インタレース走査を行うことで走査
線の密度を確保する方法が考えられる。
て、１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 、…の回折角度の間隔を大き
く設定することで、被走査体上での光ビームによる相互
干渉を減らす一方、インタレース走査を行うことで走査
線の密度を確保する方法が考えられる。
【０００７】しかしながら、このインタレース走査方法
では、被走査体上に形成される走査線毎の画像情報を保
持するラインメモリの順序を入れ替えるための制御回路
の構成が非常に複雑であり、また、前記画像情報を記憶
するためのラインメモリが多数必要となる欠点がある。
では、被走査体上に形成される走査線毎の画像情報を保
持するラインメモリの順序を入れ替えるための制御回路
の構成が非常に複雑であり、また、前記画像情報を記憶
するためのラインメモリが多数必要となる欠点がある。
【０００８】さらに、インタレース走査を行うために１
次回折光Ｌ1 、Ｌ2 、…の回折角度を大きくする必要
上、それに対応する周波数帯域の広い音響光学変調素子
ＡＯＭを用いるか、あるいは、１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 、
…の数を減らす等の対策が必要となってしまう。この場
合、周波数帯域の広い音響光学変調素子ＡＯＭは、極め
て高価であり、また、１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 、…の数を
減らした場合には、所望の解像度が得られなくなるだけ
でなく、記録速度も低下するといった不具合が生じてし
まう。
次回折光Ｌ1 、Ｌ2 、…の回折角度を大きくする必要
上、それに対応する周波数帯域の広い音響光学変調素子
ＡＯＭを用いるか、あるいは、１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 、
…の数を減らす等の対策が必要となってしまう。この場
合、周波数帯域の広い音響光学変調素子ＡＯＭは、極め
て高価であり、また、１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 、…の数を
減らした場合には、所望の解像度が得られなくなるだけ
でなく、記録速度も低下するといった不具合が生じてし
まう。
【０００９】そこで、本発明は、光ビームの干渉の影響
を可及的に少なくし、走査線のピッチを高密度に設定す
ることのできる光ビーム偏向走査装置を提供することを
目的とする。
を可及的に少なくし、走査線のピッチを高密度に設定す
ることのできる光ビーム偏向走査装置を提供することを
目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明は、１本の光ビームを射出する光源と、複
数種の周波数からなる駆動信号により駆動され、前記光
ビームを前記各周波数に対応した回折角度からなる複数
本の光ビームに分岐して射出する音響光学変調素子と、
前記音響光学変調素子から射出された前記複数本の光ビ
ームを偏向して被走査体に導く偏向手段と、前記複数種
の周波数からなる駆動信号のそれぞれについて、画像デ
ータに基づいて形成されるドット毎に駆動信号の強度を
変調する強度変調手段と、前記複数種の周波数の駆動信
号の一部または全部を所定の範囲でランダムに変動させ
る周波数変動手段と、前記強度変調手段により強度変調
され、前記周波数変動手段により周波数変動が加えられ
た駆動信号により、前記音響光学変調素子を駆動する駆
動手段と、を備えることを特徴とする。
めに、本発明は、１本の光ビームを射出する光源と、複
数種の周波数からなる駆動信号により駆動され、前記光
ビームを前記各周波数に対応した回折角度からなる複数
本の光ビームに分岐して射出する音響光学変調素子と、
前記音響光学変調素子から射出された前記複数本の光ビ
ームを偏向して被走査体に導く偏向手段と、前記複数種
の周波数からなる駆動信号のそれぞれについて、画像デ
ータに基づいて形成されるドット毎に駆動信号の強度を
変調する強度変調手段と、前記複数種の周波数の駆動信
号の一部または全部を所定の範囲でランダムに変動させ
る周波数変動手段と、前記強度変調手段により強度変調
され、前記周波数変動手段により周波数変動が加えられ
た駆動信号により、前記音響光学変調素子を駆動する駆
動手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明では、音響光学変調素子に対して複数の
周波数からなる駆動信号を供給することで光ビームを複
数本の光ビームに分岐させる場合、前記周波数をランダ
ムに変動させることにより、分岐された複数本の光ビー
ムの間隔をランダムに変動させる。これによって、前記
複数本の光ビームの間隔を狭く設定した際に生じる干渉
に起因するむらを低減させることができる。
周波数からなる駆動信号を供給することで光ビームを複
数本の光ビームに分岐させる場合、前記周波数をランダ
ムに変動させることにより、分岐された複数本の光ビー
ムの間隔をランダムに変動させる。これによって、前記
複数本の光ビームの間隔を狭く設定した際に生じる干渉
に起因するむらを低減させることができる。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明が適用される実施例である光
ビーム偏向走査装置１０の画像記録部１２と、画像を記
録する光ビームの制御を行う制御回路１４との構成図で
ある。
ビーム偏向走査装置１０の画像記録部１２と、画像を記
録する光ビームの制御を行う制御回路１４との構成図で
ある。
【００１３】画像記録部１２は、記録用光学系として、
画像を記録するための光ビームＬを出力する記録用光源
部１６と、前記光ビームＬを２本の１次回折光Ｌ1 、Ｌ
2 に分岐するとともに、記録する画像情報に応じて強度
変調させる音響光学変調素子ＡＯＭと、前記１次回折光
Ｌ1 、Ｌ2 を集光する集光レンズ１７と、前記１次回折
光Ｌ1 、Ｌ2 を記録媒体であるフイルムＦの主走査方向
に対して偏向するレゾナントスキャナ１８と、前記レゾ
ナントスキャナ１８により偏向された１次回折光Ｌ1 、
Ｌ2 をフイルムＦに対して集光する走査レンズ２０とを
有している。なお、前記フイルムＦは、ドラム２２とニ
ップローラ２４ａ、２４ｂとの間に挟持された状態で、
１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 による主走査方向と直交する副走
査方向に搬送される。
画像を記録するための光ビームＬを出力する記録用光源
部１６と、前記光ビームＬを２本の１次回折光Ｌ1 、Ｌ
2 に分岐するとともに、記録する画像情報に応じて強度
変調させる音響光学変調素子ＡＯＭと、前記１次回折光
Ｌ1 、Ｌ2 を集光する集光レンズ１７と、前記１次回折
光Ｌ1 、Ｌ2 を記録媒体であるフイルムＦの主走査方向
に対して偏向するレゾナントスキャナ１８と、前記レゾ
ナントスキャナ１８により偏向された１次回折光Ｌ1 、
Ｌ2 をフイルムＦに対して集光する走査レンズ２０とを
有している。なお、前記フイルムＦは、ドラム２２とニ
ップローラ２４ａ、２４ｂとの間に挟持された状態で、
１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 による主走査方向と直交する副走
査方向に搬送される。
【００１４】また、画像記録部１２は、同期信号を生成
するための同期信号生成光学系として、記録用光源部１
６の近傍に配置され、同期用の光ビームＭを出力する同
期用光源部２６と、フイルムＦの主走査方向と平行に配
設された多数のスリット２８を有し、前記レゾナントス
キャナ１８および前記走査レンズ２０を介して前記光ビ
ームＭが供給される同期用基準板３０と、前記同期用基
準板３０のスリット２８を通過した光ビームＭを受光
し、その端部に配設したフォトセンサ３２に導く集光ロ
ッド３４とを有している。
するための同期信号生成光学系として、記録用光源部１
６の近傍に配置され、同期用の光ビームＭを出力する同
期用光源部２６と、フイルムＦの主走査方向と平行に配
設された多数のスリット２８を有し、前記レゾナントス
キャナ１８および前記走査レンズ２０を介して前記光ビ
ームＭが供給される同期用基準板３０と、前記同期用基
準板３０のスリット２８を通過した光ビームＭを受光
し、その端部に配設したフォトセンサ３２に導く集光ロ
ッド３４とを有している。
【００１５】一方、制御回路１４は、前記フォトセンサ
３２から供給される信号を波形整形し、必要に応じて逓
倍することで同期信号を生成する同期信号生成部３６を
有しており、前記同期信号は、網点データ生成部３８に
供給されるとともに、ビーム位置検出回路４０に供給さ
れる。前記網点データ生成部３８は、外部から供給され
る多値画像データを網点画像を形成するための網点デー
タとし、この網点データを各１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 別に
出力する。前記ビーム位置検出回路４０は、同期信号に
基づき、１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 のフイルムＦ上における
主走査方向の走査位置（以下、主走査位置という）に対
応したアドレス信号を生成し、補正データ記憶部４２に
供給する。
３２から供給される信号を波形整形し、必要に応じて逓
倍することで同期信号を生成する同期信号生成部３６を
有しており、前記同期信号は、網点データ生成部３８に
供給されるとともに、ビーム位置検出回路４０に供給さ
れる。前記網点データ生成部３８は、外部から供給され
る多値画像データを網点画像を形成するための網点デー
タとし、この網点データを各１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 別に
出力する。前記ビーム位置検出回路４０は、同期信号に
基づき、１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 のフイルムＦ上における
主走査方向の走査位置（以下、主走査位置という）に対
応したアドレス信号を生成し、補正データ記憶部４２に
供給する。
【００１６】ここで、前記画像記録部１２において、音
響光学変調素子ＡＯＭからレゾナントスキャナ１８に供
給される１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 は、両方をレゾナントス
キャナ１８のミラー振動中心に導くことは不可能であ
る。従って、少なくとも一方は走査レンズ２０の光軸か
ら外れるため、フイルムＦ上での１次回折光Ｌ1 、Ｌ2
の軌跡が主走査線に対して湾曲することになる。また、
前記レゾナントスキャナ１８の組み付け誤差等に起因し
てミラーにウォブリングが生じることがあり、この場合
には、反射偏向後の１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 がフイルムＦ
上の副走査方向に対して揺動することになる。そこで、
前記補正データ記憶部４２には、前記各１次回折光
Ｌ1 、Ｌ2 の正規の副走査方向の走査位置（以下、副走
査位置という）からのずれを主走査位置に応じて補正す
るための補正データΔ1(ｘ) 、Δ2(ｘ)が格納されてい
る。
響光学変調素子ＡＯＭからレゾナントスキャナ１８に供
給される１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 は、両方をレゾナントス
キャナ１８のミラー振動中心に導くことは不可能であ
る。従って、少なくとも一方は走査レンズ２０の光軸か
ら外れるため、フイルムＦ上での１次回折光Ｌ1 、Ｌ2
の軌跡が主走査線に対して湾曲することになる。また、
前記レゾナントスキャナ１８の組み付け誤差等に起因し
てミラーにウォブリングが生じることがあり、この場合
には、反射偏向後の１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 がフイルムＦ
上の副走査方向に対して揺動することになる。そこで、
前記補正データ記憶部４２には、前記各１次回折光
Ｌ1 、Ｌ2 の正規の副走査方向の走査位置（以下、副走
査位置という）からのずれを主走査位置に応じて補正す
るための補正データΔ1(ｘ) 、Δ2(ｘ)が格納されてい
る。
【００１７】また、制御回路１４は、２つのデータラッ
チ回路４４、４６を有しており、一方のデータラッチ回
路４４には、１次回折光Ｌ1 を導くべき所定の副走査位
置に係る制御データＰ1 がラッチされ、他方のデータラ
ッチ回路４６には、１次回折光Ｌ2 を導くべき所定の副
走査位置に係る制御データＰ2 がラッチされる。前記各
制御データＰ1 、Ｐ2 は、加算器４８、５０を介して音
響光学変調素子ＡＯＭの駆動回路５２に供給される。な
お、前記各加算器４８、５０には、補正データ記憶部４
２からの補正データΔ1(ｘ) 、Δ2(ｘ) が加算される。
チ回路４４、４６を有しており、一方のデータラッチ回
路４４には、１次回折光Ｌ1 を導くべき所定の副走査位
置に係る制御データＰ1 がラッチされ、他方のデータラ
ッチ回路４６には、１次回折光Ｌ2 を導くべき所定の副
走査位置に係る制御データＰ2 がラッチされる。前記各
制御データＰ1 、Ｐ2 は、加算器４８、５０を介して音
響光学変調素子ＡＯＭの駆動回路５２に供給される。な
お、前記各加算器４８、５０には、補正データ記憶部４
２からの補正データΔ1(ｘ) 、Δ2(ｘ) が加算される。
【００１８】駆動回路５２は、加算器４８から供給され
る１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 の補正された制御データを夫々
アナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ５４、５６
と、前記各アナログ信号の電圧値に応じた周波数からな
る周波数変調信号を生成する電圧制御発振器５８、６０
と、前記各周波数変調信号を網点データ生成部３８から
の網点データに従って強度変調する変調器６２、６４
と、強度変調された周波数変調信号のパワーを各信号の
周波数に応じて調整するパワー変調部６６、６８と、パ
ワー調整された前記周波数変調信号を合成する合成回路
７０とを有し、前記合成回路７０によって合成された周
波数変調信号は、パワー変調部７１を介して音響光学変
調素子ＡＯＭに供給される。
る１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 の補正された制御データを夫々
アナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ５４、５６
と、前記各アナログ信号の電圧値に応じた周波数からな
る周波数変調信号を生成する電圧制御発振器５８、６０
と、前記各周波数変調信号を網点データ生成部３８から
の網点データに従って強度変調する変調器６２、６４
と、強度変調された周波数変調信号のパワーを各信号の
周波数に応じて調整するパワー変調部６６、６８と、パ
ワー調整された前記周波数変調信号を合成する合成回路
７０とを有し、前記合成回路７０によって合成された周
波数変調信号は、パワー変調部７１を介して音響光学変
調素子ＡＯＭに供給される。
【００１９】なお、パワー変調部６６、６８は、回折角
度によって変動する１次回折光Ｌ1、Ｌ2 の強度を調整
するものであり、いずれか一方だけであってもよい。ま
た、パワー変調部７１は、レゾナントスキャナ１８によ
る１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 の偏向速度の変動（主走査方向
の両端部で遅く、中央部で速い）に起因して生じるフイ
ルムＦ上の光エネルギの変動を調整するものである。こ
のパワー変調部７１は、ビーム位置検出回路４０からの
主走査位置を示すアドレス信号に基づき、パワー変調制
御部７３でその主走査位置に応じた制御信号を生成し、
前記制御信号を変調器７５に供給することで、駆動回路
５２からの周波数変調信号の強度調整を行う。
度によって変動する１次回折光Ｌ1、Ｌ2 の強度を調整
するものであり、いずれか一方だけであってもよい。ま
た、パワー変調部７１は、レゾナントスキャナ１８によ
る１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 の偏向速度の変動（主走査方向
の両端部で遅く、中央部で速い）に起因して生じるフイ
ルムＦ上の光エネルギの変動を調整するものである。こ
のパワー変調部７１は、ビーム位置検出回路４０からの
主走査位置を示すアドレス信号に基づき、パワー変調制
御部７３でその主走査位置に応じた制御信号を生成し、
前記制御信号を変調器７５に供給することで、駆動回路
５２からの周波数変調信号の強度調整を行う。
【００２０】また、前記Ｄ／Ａコンバータ５６と電圧制
御発振器６０との間には、加算器７２が配設されてお
り、この加算器７２には、ホワイトノイズ発生器７４か
らホワイトノイズ信号が供給される。例えば、図２に示
すように構成されるホワイトノイズ発生器７４は、ツェ
ナーダイオードＺd の降伏電圧以上となる直流電圧ＶDC
を前記ツェナーダイオードＺd に印加し、それによって
得られるノイズ信号をオペアンプＯＰで所定のレベルに
増幅することでホワイトノイズ信号を生成する。なお、
前記ホワイトノイズ信号のレベルは、オペアンプＯＰに
接続される抵抗Ｒ V の抵抗値によって調整することがで
きる。
御発振器６０との間には、加算器７２が配設されてお
り、この加算器７２には、ホワイトノイズ発生器７４か
らホワイトノイズ信号が供給される。例えば、図２に示
すように構成されるホワイトノイズ発生器７４は、ツェ
ナーダイオードＺd の降伏電圧以上となる直流電圧ＶDC
を前記ツェナーダイオードＺd に印加し、それによって
得られるノイズ信号をオペアンプＯＰで所定のレベルに
増幅することでホワイトノイズ信号を生成する。なお、
前記ホワイトノイズ信号のレベルは、オペアンプＯＰに
接続される抵抗Ｒ V の抵抗値によって調整することがで
きる。
【００２１】本実施例の光ビーム偏向走査装置１０は、
基本的には以上のように構成されるものであり、次に、
その動作について説明する。
基本的には以上のように構成されるものであり、次に、
その動作について説明する。
【００２２】先ず、同期信号の生成について説明する。
同期用光源部２６から出力された光ビームＭは、レゾナ
ントスキャナ１８によって反射偏向された後、走査レン
ズ２０を介して同期用基準板３０に導かれ、前記基準板
３０上を主走査方向に走査する。この場合、前記基準板
３０上には、主走査方向に沿って所定間隔でスリット２
８が形成されており、前記スリット２８を透過した光ビ
ームＭは、集光ロッド３４を介してフォトセンサ３２に
導かれ、電気信号に変換される。この電気信号は、制御
回路１４を構成する同期信号生成部３６において増幅、
波形整形、逓倍等の処理が施され、同期信号が生成され
る。前記のようにして生成された同期信号は、ビーム位
置検出回路４０および網点データ生成部３８に夫々供給
される。
同期用光源部２６から出力された光ビームＭは、レゾナ
ントスキャナ１８によって反射偏向された後、走査レン
ズ２０を介して同期用基準板３０に導かれ、前記基準板
３０上を主走査方向に走査する。この場合、前記基準板
３０上には、主走査方向に沿って所定間隔でスリット２
８が形成されており、前記スリット２８を透過した光ビ
ームＭは、集光ロッド３４を介してフォトセンサ３２に
導かれ、電気信号に変換される。この電気信号は、制御
回路１４を構成する同期信号生成部３６において増幅、
波形整形、逓倍等の処理が施され、同期信号が生成され
る。前記のようにして生成された同期信号は、ビーム位
置検出回路４０および網点データ生成部３８に夫々供給
される。
【００２３】次に、フイルムＦ上に画像を記録するため
の１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 の制御動作について説明する。
の１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 の制御動作について説明する。
【００２４】制御回路１４を構成するデータラッチ回路
４４、４６には、図６に示す音響光学変調素子ＡＯＭに
よる１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 を所望の回折角度θ1 、θ2
に設定し、フイルムＦ上の所定の副走査位置ｙに対して
前記１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 を導くための制御データ
Ｐ1 、Ｐ2 がラッチされる。一方、ビーム位置検出回路
４０は、同期信号生成部３６からの同期信号に基づき、
光ビームＭの主走査位置ｘに対応したアドレス信号を生
成する。このアドレス信号は、補正データ記憶部４２に
記憶された主走査位置ｘに対応する各１次回折光Ｌ1 、
Ｌ2 の補正データΔ 1(ｘ) 、Δ2(ｘ) を読み出し、加算
器４８、５０において、データラッチ回路４４、４６か
ら供給される前記制御データＰ1 、Ｐ2 に加算する。
４４、４６には、図６に示す音響光学変調素子ＡＯＭに
よる１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 を所望の回折角度θ1 、θ2
に設定し、フイルムＦ上の所定の副走査位置ｙに対して
前記１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 を導くための制御データ
Ｐ1 、Ｐ2 がラッチされる。一方、ビーム位置検出回路
４０は、同期信号生成部３６からの同期信号に基づき、
光ビームＭの主走査位置ｘに対応したアドレス信号を生
成する。このアドレス信号は、補正データ記憶部４２に
記憶された主走査位置ｘに対応する各１次回折光Ｌ1 、
Ｌ2 の補正データΔ 1(ｘ) 、Δ2(ｘ) を読み出し、加算
器４８、５０において、データラッチ回路４４、４６か
ら供給される前記制御データＰ1 、Ｐ2 に加算する。
【００２５】なお、前記補正データΔ1(ｘ) 、Δ2(ｘ)
は、レゾナントスキャナ１８のウォブリングや走査レン
ズ２０に対する入射位置の相違等に起因する１次回折光
Ｌ1、Ｌ2 のフイルムＦ上での湾曲や変動を補正するも
のであり、この補正データΔ 1(ｘ) 、Δ2(ｘ) により、
フイルムＦ上の１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 は、図３に示すよ
うに、補正前の点線で示した位置から補正後の実線で示
した位置に補正されることになる。
は、レゾナントスキャナ１８のウォブリングや走査レン
ズ２０に対する入射位置の相違等に起因する１次回折光
Ｌ1、Ｌ2 のフイルムＦ上での湾曲や変動を補正するも
のであり、この補正データΔ 1(ｘ) 、Δ2(ｘ) により、
フイルムＦ上の１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 は、図３に示すよ
うに、補正前の点線で示した位置から補正後の実線で示
した位置に補正されることになる。
【００２６】次に、加算器４８、５０からの補正された
制御データＰ1 ＋Δ1(ｘ) 、Ｐ2 ＋Δ2(ｘ) は、音響光
学変調素子ＡＯＭの駆動回路５２を構成するＤ／Ａコン
バータ５４、５６に夫々供給され、アナログ信号に変換
される。
制御データＰ1 ＋Δ1(ｘ) 、Ｐ2 ＋Δ2(ｘ) は、音響光
学変調素子ＡＯＭの駆動回路５２を構成するＤ／Ａコン
バータ５４、５６に夫々供給され、アナログ信号に変換
される。
【００２７】Ｄ／Ａコンバータ５４から出力されたアナ
ログ信号は、電圧制御発振器５８において、補正された
制御データＰ1 ＋Δ1(ｘ) に対応した周波数を有した周
波数変調信号ｆ1(x)に変換される。一方、Ｄ／Ａコンバ
ータ５６から出力されたアナログ信号には、加算器７２
において、図２に示すホワイトノイズ発生器７４からの
ホワイトノイズ信号ＲＮが加算される。そして、このア
ナログ信号は、電圧制御発振器６０において、ホワイト
ノイズ信号ＲＮが加算された制御データＰ2 ＋Δ2(ｘ)
＋ＲＮに対応した周波数を有した周波数変調信号ｆ2(x)
に変換される。これらの周波数変調信号ｆ1(x)、ｆ2(x)
の関係を図４に示す。
ログ信号は、電圧制御発振器５８において、補正された
制御データＰ1 ＋Δ1(ｘ) に対応した周波数を有した周
波数変調信号ｆ1(x)に変換される。一方、Ｄ／Ａコンバ
ータ５６から出力されたアナログ信号には、加算器７２
において、図２に示すホワイトノイズ発生器７４からの
ホワイトノイズ信号ＲＮが加算される。そして、このア
ナログ信号は、電圧制御発振器６０において、ホワイト
ノイズ信号ＲＮが加算された制御データＰ2 ＋Δ2(ｘ)
＋ＲＮに対応した周波数を有した周波数変調信号ｆ2(x)
に変換される。これらの周波数変調信号ｆ1(x)、ｆ2(x)
の関係を図４に示す。
【００２８】次いで、前記周波数変調信号ｆ1(x)、ｆ
2(x)は、夫々変調器６２、６４に供給され、網点データ
生成部３８からの網点データに応じた信号に変調され
る。なお、前記網点データ生成部３８は、同期信号生成
部３６からの同期信号に基づき、多値画像データを網点
処理することにより網点データを生成し、変調器６２、
６４に供給している。従って、前記周波数変調信号ｆ
1(x)、ｆ2(x)は、前記変調器６２、６４によって画像情
報に応じた信号に強度変調されることになる。画像情報
に応じて強度変調された前記周波数変調信号ｆ1(x)、ｆ
2(x)は、パワー変調部６６、６８において、夫々の周波
数による強度依存性が補正される。すなわち、音響光学
変調素子ＡＯＭによる１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 の強度が回
折角度θ1 、θ 2 に依存して変動するため、この変動が
前記パワー変調部６６、６８において補正される。強度
依存性が補正された周波数変調信号ｆ1(x)、ｆ2(x)は、
合成回路７０において合成された後、パワー変調部７１
において、さらに、レゾナントスキャナ１８による１次
回折光Ｌ1 、Ｌ2 の走査速度変動分が補正される。この
補正は、ビーム位置検出回路４０からのアドレス信号に
基づき主走査位置ｘに応じて行われる。このようにして
調整された周波数変調信号ｆ1(x)、ｆ2(x)は、音響光学
変調素子ＡＯＭに供給される。
2(x)は、夫々変調器６２、６４に供給され、網点データ
生成部３８からの網点データに応じた信号に変調され
る。なお、前記網点データ生成部３８は、同期信号生成
部３６からの同期信号に基づき、多値画像データを網点
処理することにより網点データを生成し、変調器６２、
６４に供給している。従って、前記周波数変調信号ｆ
1(x)、ｆ2(x)は、前記変調器６２、６４によって画像情
報に応じた信号に強度変調されることになる。画像情報
に応じて強度変調された前記周波数変調信号ｆ1(x)、ｆ
2(x)は、パワー変調部６６、６８において、夫々の周波
数による強度依存性が補正される。すなわち、音響光学
変調素子ＡＯＭによる１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 の強度が回
折角度θ1 、θ 2 に依存して変動するため、この変動が
前記パワー変調部６６、６８において補正される。強度
依存性が補正された周波数変調信号ｆ1(x)、ｆ2(x)は、
合成回路７０において合成された後、パワー変調部７１
において、さらに、レゾナントスキャナ１８による１次
回折光Ｌ1 、Ｌ2 の走査速度変動分が補正される。この
補正は、ビーム位置検出回路４０からのアドレス信号に
基づき主走査位置ｘに応じて行われる。このようにして
調整された周波数変調信号ｆ1(x)、ｆ2(x)は、音響光学
変調素子ＡＯＭに供給される。
【００２９】周波数変調信号ｆ1(x)、ｆ2(x)の供給され
た音響光学変調素子ＡＯＭは、図６に示すように、２本
の１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 を生成する。前記１次回折光Ｌ
1 、Ｌ2 は、集光レンズ１７を介してレゾナントスキャ
ナ１８に供給され、反射偏向された後、走査レンズ２０
を介してフイルムＦ上に導かれる。この場合、前記フイ
ルムＦ上には、図５に示すように、周波数変調信号ｆ
1(x)により、レゾナントスキャナ１８による湾曲の影響
等が補正され、且つ、画像情報に応じてドット毎に強度
変調された第１の走査線が形成されるとともに、周波数
変調信号ｆ2(x)により、レゾナントスキャナ１８による
湾曲の影響等が補正され、且つ、ホワイトノイズ信号Ｒ
Ｎによるランダム成分が付加され、画像情報に応じてド
ット毎に強度変調された第２の走査線が形成される。
た音響光学変調素子ＡＯＭは、図６に示すように、２本
の１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 を生成する。前記１次回折光Ｌ
1 、Ｌ2 は、集光レンズ１７を介してレゾナントスキャ
ナ１８に供給され、反射偏向された後、走査レンズ２０
を介してフイルムＦ上に導かれる。この場合、前記フイ
ルムＦ上には、図５に示すように、周波数変調信号ｆ
1(x)により、レゾナントスキャナ１８による湾曲の影響
等が補正され、且つ、画像情報に応じてドット毎に強度
変調された第１の走査線が形成されるとともに、周波数
変調信号ｆ2(x)により、レゾナントスキャナ１８による
湾曲の影響等が補正され、且つ、ホワイトノイズ信号Ｒ
Ｎによるランダム成分が付加され、画像情報に応じてド
ット毎に強度変調された第２の走査線が形成される。
【００３０】この結果、フイルムＦ上には、画像情報に
応じて強度変調された２本の走査線が同時に記録され
る。この場合、これらの走査線の一方には、周波数を所
定の範囲で変動させるホワイトノイズ信号ＲＮが付加さ
れているため、２本の走査線の間隔がランダムとなり、
ヘテロダイン干渉による周期的な強度むらの視認が低下
し、良好な画像が形成されることになる。従って、所望
の間隔で２本の走査線を形成し、高解像度で且つ高速度
に画像の記録を行うことができる。
応じて強度変調された２本の走査線が同時に記録され
る。この場合、これらの走査線の一方には、周波数を所
定の範囲で変動させるホワイトノイズ信号ＲＮが付加さ
れているため、２本の走査線の間隔がランダムとなり、
ヘテロダイン干渉による周期的な強度むらの視認が低下
し、良好な画像が形成されることになる。従って、所望
の間隔で２本の走査線を形成し、高解像度で且つ高速度
に画像の記録を行うことができる。
【００３１】なお、上述した実施例では、レゾナントス
キャナ１８による１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 の走査速度むら
を、パワー変調部７１によって調整するようにしている
が、偏向手段として、レゾナントスキャナ１８の代わり
にポリゴンミラー型スキャナやホログラムスキャナ等の
ように、反射ミラーやホログラムを一定速度で回転させ
ることで光ビームＬの偏向を行うものにおいては、走査
速度の変動が生じることがないため、前記パワー変調部
７１は不要である。
キャナ１８による１次回折光Ｌ1 、Ｌ2 の走査速度むら
を、パワー変調部７１によって調整するようにしている
が、偏向手段として、レゾナントスキャナ１８の代わり
にポリゴンミラー型スキャナやホログラムスキャナ等の
ように、反射ミラーやホログラムを一定速度で回転させ
ることで光ビームＬの偏向を行うものにおいては、走査
速度の変動が生じることがないため、前記パワー変調部
７１は不要である。
【００３２】以上は２本の走査線の場合について説明し
たが、データラッチ回路４４、４６、加算器４８、５
０、Ｄ／Ａコンバータ５４、５６、電圧制御発振器５
８、６０、変調器６２、６４、パワー変調部６６、６８
に至る発生周波数の異なる回路構成を必要に応じて増加
させ、３本以上の走査線が同時に記録可能とすることが
できる。また、３本以上とする場合には、ホワイトノイ
ズ信号ＲＮを偶数番目または奇数番目の走査線に対して
付加する構成とすることにより、さらに解像度を高く
し、高速度での画像記録を行うことが可能となる。
たが、データラッチ回路４４、４６、加算器４８、５
０、Ｄ／Ａコンバータ５４、５６、電圧制御発振器５
８、６０、変調器６２、６４、パワー変調部６６、６８
に至る発生周波数の異なる回路構成を必要に応じて増加
させ、３本以上の走査線が同時に記録可能とすることが
できる。また、３本以上とする場合には、ホワイトノイ
ズ信号ＲＮを偶数番目または奇数番目の走査線に対して
付加する構成とすることにより、さらに解像度を高く
し、高速度での画像記録を行うことが可能となる。
【００３３】さらに、ホワイトノイズ発生器７４とし
て、アナログ的にホワイトノイズ信号を発生させる代わ
りに、乱数発生器を用いてデジタル的なホワイトノイズ
信号を発生させることも可能である。これらのホワイト
ノイズ信号は、走査線の間隔や記録する画像情報に応じ
て、その振幅の範囲を適宜設定することが望ましい。例
えば、上述した実施例では、図２に示す抵抗ＲV を調整
することで振幅の調整を行うことができる。
て、アナログ的にホワイトノイズ信号を発生させる代わ
りに、乱数発生器を用いてデジタル的なホワイトノイズ
信号を発生させることも可能である。これらのホワイト
ノイズ信号は、走査線の間隔や記録する画像情報に応じ
て、その振幅の範囲を適宜設定することが望ましい。例
えば、上述した実施例では、図２に示す抵抗ＲV を調整
することで振幅の調整を行うことができる。
【００３４】なお、乱数発生器を用いてデジタル的なラ
ンダムノイズ信号を発生させる場合には、前記のヘテロ
ダイン干渉によるむらや、ヘテロダイン干渉と網点画像
との干渉むらを見えにくくするために、付加するノイズ
信号のピッチを形成される画像のドットピッチの数倍以
上、例えば、５倍以上にすれば実用上十分である。
ンダムノイズ信号を発生させる場合には、前記のヘテロ
ダイン干渉によるむらや、ヘテロダイン干渉と網点画像
との干渉むらを見えにくくするために、付加するノイズ
信号のピッチを形成される画像のドットピッチの数倍以
上、例えば、５倍以上にすれば実用上十分である。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、音響光
学変調素子に供給される駆動信号の周波数をランダムに
変動させることにより、前記音響光学変調素子で分岐さ
れた複数の光ビームの間隔を変動させ、これによって光
ビーム同士の干渉による周期性の視認を低下させ、高解
像度あるいは高速度での被走査体の走査を行うことがで
きる。このことは、網点で構成された画像を記録する場
合のように、網点周期との干渉を防ぎたい場合に、特に
有効である。しかも、インタレース走査等のような複雑
な回路構成等を必要とせず、極めて容易に上記効果を達
成することができる。
学変調素子に供給される駆動信号の周波数をランダムに
変動させることにより、前記音響光学変調素子で分岐さ
れた複数の光ビームの間隔を変動させ、これによって光
ビーム同士の干渉による周期性の視認を低下させ、高解
像度あるいは高速度での被走査体の走査を行うことがで
きる。このことは、網点で構成された画像を記録する場
合のように、網点周期との干渉を防ぎたい場合に、特に
有効である。しかも、インタレース走査等のような複雑
な回路構成等を必要とせず、極めて容易に上記効果を達
成することができる。
【図１】本発明の実施例である光ビーム偏向走査装置の
構成図である。
構成図である。
【図２】図１に示すホワイトノイズ発生器の構成図であ
る。
る。
【図３】図１に示す補正データ記憶部に記憶された補正
データによる補正前の走査線（点線）と、補正後の走査
線（実線）との関係説明図である。
データによる補正前の走査線（点線）と、補正後の走査
線（実線）との関係説明図である。
【図４】図１に示す補正データ記憶部に記憶された補正
データにより補正された制御データから得られる周波数
変調信号と、補正された制御データに対してホワイトノ
イズ信号を付加したデータから得られる周波数変調信号
との関係説明図である。
データにより補正された制御データから得られる周波数
変調信号と、補正された制御データに対してホワイトノ
イズ信号を付加したデータから得られる周波数変調信号
との関係説明図である。
【図５】図４に示す周波数変調信号を用いて被走査体上
に形成される走査線の説明図である。
に形成される走査線の説明図である。
【図６】音響光学変調素子による光ビームの回折の説明
図である。
図である。
【図７】図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃは、隣接する光ビ
ームの間隔（周波数間隔）を順次狭めていった場合に生
じる光強度の変動の説明図である。
ームの間隔（周波数間隔）を順次狭めていった場合に生
じる光強度の変動の説明図である。
【図８】ヘテロダイン干渉を生じている光ビームにより
形成した線状の画像の説明図である。
形成した線状の画像の説明図である。
１０…光ビーム偏向走査装置 １２…画像記録部
１４…制御回路 １６…記録用光源
部 １８…レゾナントスキャナ ２０…走査レンズ ２６…同期用光源部 ３６…同期信号生
成部 ３８…網点データ生成部 ４０…ビーム位置
検出回路 ４２…補正データ記憶部 ４４、４６…デー
タラッチ回路 ５２…駆動回路 ５８、６０…電圧
制御発振器 ６２、６４…変調器 ６６、６８、７１
…パワー変調部 ７０…合成回路 ７４…ホワイトノ
イズ発生器 ＡＯＭ…音響光学変調素子 Ｆ…フイルム
部 １８…レゾナントスキャナ ２０…走査レンズ ２６…同期用光源部 ３６…同期信号生
成部 ３８…網点データ生成部 ４０…ビーム位置
検出回路 ４２…補正データ記憶部 ４４、４６…デー
タラッチ回路 ５２…駆動回路 ５８、６０…電圧
制御発振器 ６２、６４…変調器 ６６、６８、７１
…パワー変調部 ７０…合成回路 ７４…ホワイトノ
イズ発生器 ＡＯＭ…音響光学変調素子 Ｆ…フイルム
Claims (5)
- 【請求項１】１本の光ビームを射出する光源と、 複数種の周波数からなる駆動信号により駆動され、前記
光ビームを前記各周波数に対応した回折角度からなる複
数本の光ビームに分岐して射出する音響光学変調素子
と、 前記音響光学変調素子から射出された前記複数本の光ビ
ームを偏向して被走査体に導く偏向手段と、 前記複数種の周波数からなる駆動信号のそれぞれについ
て、画像データに基づいて形成されるドット毎に駆動信
号の強度を変調する強度変調手段と、 前記複数種の周波数の駆動信号の一部または全部を所定
の範囲でランダムに変動させる周波数変動手段と、 前記強度変調手段により強度変調され、前記周波数変動
手段により周波数変動が加えられた駆動信号により、前
記音響光学変調素子を駆動する駆動手段と、 を備えることを特徴とする光ビーム偏向走査装置。 - 【請求項２】請求項１記載の装置において、 駆動手段は、駆動信号を生成する電圧制御発振器を備
え、周波数変動手段は、前記電圧制御発振器の制御電圧
に対して付加されるホワイトノイズ信号を生成すること
を特徴とする光ビーム偏向走査装置。 - 【請求項３】請求項１記載の装置において、 周波数変動手段は、ダイオードのアバランシェノイズを
ホワイトノイズ信号として生成することを特徴とする光
ビーム偏向走査装置。 - 【請求項４】請求項１記載の装置において、 周波数変動手段は、デジタル信号としてのランダムノイ
ズ信号を発生する乱数発生器からなり、前記ランダムノ
イズ信号のピッチが、形成されるドットのピッチの５倍
以上であることを特徴とする光ビーム偏向走査装置。 - 【請求項５】請求項１記載の装置において、 周波数変動手段は、音響光学変調素子により分岐された
少なくとも偶数番目または奇数番目の光ビームの周波数
を変動させることを特徴とする光ビーム偏向走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06069795A JP3474302B2 (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | 光ビーム偏向走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06069795A JP3474302B2 (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | 光ビーム偏向走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08262351A JPH08262351A (ja) | 1996-10-11 |
| JP3474302B2 true JP3474302B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=13149755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06069795A Expired - Fee Related JP3474302B2 (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | 光ビーム偏向走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3474302B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108139690A (zh) * | 2015-09-28 | 2018-06-08 | 株式会社尼康 | 图案描绘装置及图案描绘方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6447152B2 (ja) * | 2015-01-15 | 2019-01-09 | コニカミノルタ株式会社 | 光走査装置及び光走査方法 |
-
1995
- 1995-03-20 JP JP06069795A patent/JP3474302B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108139690A (zh) * | 2015-09-28 | 2018-06-08 | 株式会社尼康 | 图案描绘装置及图案描绘方法 |
| CN108931899A (zh) * | 2015-09-28 | 2018-12-04 | 株式会社尼康 | 图案描绘装置及图案描绘方法 |
| CN108931899B (zh) * | 2015-09-28 | 2021-08-06 | 株式会社尼康 | 图案描绘装置及基板处理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08262351A (ja) | 1996-10-11 |
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